La fundición del impulsor de acero inoxidable utiliza tecnología de impresión 3D

La impresión 3D está definida por el Comité F42 de la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales para crear objetos sedimentando materiales utilizando cabezales de impresión, boquillas u otra tecnología de impresión.Este artículo analiza una tecnología de impresión tridimensional especial llamada inyección de aglutinante, que es el proceso de deposición de aglutinante líquido a través de la boquilla para conectar el material en polvo.El material adherido es arena, que se puede fundir directamente mediante impresión tridimensional.

¿Cómo funciona?

La impresión 3D funciona como una impresora 2D en casa u oficina.Sin embargo, este proceso utiliza una fina capa de papel de arena especial para fundición y aglutinantes especialmente diseñados para fabricar piezas de moldes de fundición en lugar de papel.Sólo hay unos pocos pasos para repetir el proceso hasta que se produzca la forma deseada.Bajo la guía de datos de diseño asistido por computadora (CAD), se difunde arena y se distribuyen selectivamente los aglutinantes.

Luego, reduzca la plataforma con un cierto incremento y coloque una nueva capa de arena.Luego, use datos CAD para aplicar la carpeta a esta nueva configuración nuevamente.Este proceso se repite hasta completar las piezas.En aquel momento, las piezas podían extraerse de la arena circundante y utilizarse para aplicaciones de fundición.

El impulsor con núcleo de arena impreso tridimensional con un diámetro de 26 pulgadas tiene cinco vetas y el diagrama de resistencia se muestra en la figura.

Se puede utilizar arena, endurecedor y aglutinante de ingeniería especial para procesar y arrastrar la mitad del molde y el núcleo.Éstas son la base de las piezas de fundición.La arena impresa también se puede utilizar para representar la forma, simulación o modelo de ingeniería de piezas.Proporciona una parte táctil, que se puede utilizar para ajustar e incluso instalar accesorios en el taller de mecanizado.Después de la pulverización, parece arena y grava y pesa alrededor de 0,06 libras por pulgada cúbica.

El núcleo de cualquier tecnología de moldeo convencional que pueda usarse para fundición es segura para cualquier aleación.Este núcleo puede ser complejo y no requiere ningún montaje, porque el proceso de impresión 3D elimina herramientas tradicionales, como la caja de núcleos.Una ventaja de no tener componentes del núcleo es que el canal interno del núcleo de la pieza fundida está más limpio, no hay aletas en las juntas del conjunto del núcleo, no hay defectos de fundición, no hay componentes del núcleo defectuosos ni lodo en estas conexiones.

Este proceso de impresión 3D reduce la limpieza de los canales internos después de la fundición, lo que da como resultado mejores canales internos de la bomba.Este núcleo interno también se puede fabricar sin estiramiento, lo que puede proporcionar un mejor rendimiento o eficiencia de la bomba.

Un núcleo de arena de impulsor impreso tridimensional con un diámetro de 26 pulgadas tiene cinco palas, como se muestra en la figura.

Al producir núcleos que no requieren cajas de núcleos, las reglas de diseño y eficiencia no están limitadas por la capacidad de fabricación de los moldes de fundición.Esta no es una tecnología que lo abarque todo.Debe usarse con procesos existentes o como un proceso independiente.Los fabricantes de bombas y los usuarios finales deberían fusionarlos en un momento y lugar razonables.

Para los núcleos que pueden ser demasiado sutiles para transportarse, se puede proporcionar una solución.El núcleo se puede imprimir en una caja sellada para garantizar una entrega completa.Piense en ello como una muñeca rusa para anidar.Una impresora 3D puede hacer todos los muñecos al mismo tiempo y colocarlos al mismo tiempo.El usuario final abre el cuadro de compilación y extrae el núcleo.

Puede utilizarse como cualquier otro núcleo en la aplicación de fundición.

Flexibilidad

Otra ventaja de este núcleo de impresión es que se puede cambiar en cualquier momento.No es necesario evaluar el costo del molde para realizar cambios.Si el patrón de la carcasa de la bomba tiene suficiente diseño y todo lo que el usuario final necesita es actualizar el canal interno, entonces se puede imprimir sin herramientas ni complicaciones.Esto puede ser una gran ventaja, ya sea desechable o de muestra.

El impulsor con núcleo de arena impreso tridimensional de 28 pulgadas de diámetro tiene seis palas.El diagrama de resistencia se muestra a continuación.

A muchas personas les gusta probar algo antes de invertir mucho en herramientas permanentes o probar una idea de ingeniería.El proceso de impresión tridimensional permite tomar muestras sin verse afectado por el alto costo de las herramientas de fundición y el largo ciclo de producción relacionado con el molde.

La arena de impresión también se puede utilizar para moldes de fundición.Estos moldes pueden imprimir y simular cualquier proceso de moldeo, de modo que la fundición pueda recopilar información valiosa sobre el llenado, la solidificación y el rendimiento.Esto ayuda a las fundiciones a mejorar, verificar y optimizar el proceso antes de solicitar herramientas, eliminando así los cambios de herramientas al inicio de la producción.Para ingresar rápidamente al mercado, la impresión 3D puede ayudar a requerir que las piezas fundidas y los moldes se completen en unas pocas semanas o meses.Uno de los lemas de la fabricación aditiva es hacer lo que los usuarios quieren cuando lo quieren.

Un impulsor con núcleo de arena impreso tridimensional con un diámetro de 28 pulgadas tiene seis vetas, como se muestra en la figura.

Beneficios adicionales

Para los productos tradicionales, la impresión 3D tiene grandes perspectivas de desarrollo.No será necesario reemplazar ni reparar las herramientas de fundición dañadas para trabajos que solo se realizan ocasionalmente.No es necesario reemplazar las herramientas perdidas.La empresa puede imprimir la solución y utilizar cualquier herramienta disponible.

Una vez más, ésta no es una tecnología totalmente compatible.Mezcle y combine para mantener un costo bajo, que solo sea necesario cuando sea necesario.En el futuro, es posible que el modo se almacene en el servidor o en la unidad flash, no en el repositorio.

Cuanto más compleja es la fundición, más difícil es el núcleo de la fabricación y más fabricantes y usuarios finales deberían probar la impresión 3D como solución.

Este cambio en la forma en que se fabrican las piezas de las bombas puede ahorrar dinero y tiempo, y permitir que las piezas y productos ingresen al mercado más rápido.Los ingenieros también pueden probar múltiples soluciones al mismo tiempo y luego invertir en costosas herramientas permanentes.No necesitan sacrificar la eficiencia del diseño por la capacidad de fabricar productos rápidamente.

Modelo de arena impreso tridimensional de 7 hélices con un diámetro de 30 pulgadas

Proceso de puesta en marcha

Los usuarios finales deberían estudiar y probar esta tecnología.Para iniciar este proceso, deberán comunicarse con los proveedores de tecnología de impresión 3D.Es importante comunicarse y coordinarse bien con los proveedores de 3D.Los usuarios deben discutir honestamente los riesgos involucrados y lo que es más importante para ellos, como el costo, la calidad y el tiempo.Deben utilizar su tiempo con el proveedor para explicarle la tecnología y preguntarle qué puede ofrecer y qué no.

Los usuarios deben entender que no todo se puede hacer mediante impresión 3D, y no debería ser así.La mala experiencia de cualquier nueva tecnología sale cara para todos.Los proveedores de soluciones, los fabricantes y los usuarios finales deben evitar el uso de buenas soluciones para problemas incorrectos.

Al encontrar las funciones del proveedor adecuadas y la coincidencia de procesos para la aplicación, los usuarios finales deberían poder utilizar los componentes más rápido y menos.Esta tecnología puede ahorrar costes en la creación de prototipos y la producción.Los fabricantes y usuarios finales deberían realizar investigaciones para determinar si la impresión 3D es su elección.